İklim değişikliği, küresel su döngüsü üzerinde zararlı bir etkiye sahip. Bu anlamda tarımdaki otomatik sulama sistemlerinin bir adım ilerisinde; su israfını ve sektörle ilişkili emisyonları azaltmak için yapay zeka ve IoT’den nasıl yararlanılacağını inceleyeceğiz.
Yükselen sıcaklıklar, artan buharlaşma oranları nedeniyle bazı aşamaları hızlandırmakta ve bu da artan yağış oranlarına yol açmaktadır. Bu daha yoğun yağış ve daha hızlı buharlaşma, Dünya genelinde eşit olarak dağılmamakta ve bazı bölgeleri daha sık ve daha uzun kuraklıklarla karşı karşıya kalırken, diğer yerler şiddetli yağmur ve sele eğilimli hale geliyor.
Genel olarak, bu yeni değişken su döngüsü, mahsul büyümesine zarar veren su temini tutarsızlıklarına yol açar. Sonuç olarak, bazı bölgelerdeki çiftliklerde tarımsal kuraklık yaşanıyor ve bu da gıda güvenliği düzeylerini düşürüyor. Ek olarak, iklim değişikliği ile eşanlamlı yükselen atmosferik karbondioksit seviyeleri de büyüme mevsimlerini rahatsız ediyor ve gıda güvenliği sorunlarını daha da şiddetlendiriyor.
Dünyanın dört bir yanında çiftçiler, iklim değişikliği nedeniyle yavaş yavaş çöllere dönüşen bir zamanlar verimli olan topraklarda mahsul yetiştirmeye çalışıyor. Birçok çiftçi toprağı nemlendirmek için sulama yöntemlerine yöneliyor. Bununla birlikte, bu genellikle aşırı akış nedeniyle su döngüsünü daha da olumsuz etkileyerek sorunu daha da kötüleştirir.
Küresel Tarım Sektörünün Su Kaynaklarına Etkisi
Tarım ve iklim değişikliği arasındaki ilişki aslında iki yönlüdür. Bazı tarım uygulamaları akıntı gibi faktörleri artırır ve hem sel hem de kuraklık olasılığını artırabilir. Ek olarak, yağmur suyuna dayalı tarımla karşılaştırıldığında, metrekare başına en az iki kat daha verimli olan sulu tarım için büyük miktarda su gereklidir.
Nüfus artışı, beslenme alışkanlıklarındaki değişiklikler, kentleşme ve iklim değişikliği gibi birden fazla faktör nedeniyle bilim adamları, 2050 yılına kadar küresel mahsul verimini en az %50 artırmamız gerekeceğini tahmin ediyor.
Artan mahsul üretimine yönelik büyük bir taleple birlikte tarım, araziyi sulamak için sınırlı su kaynaklarına daha fazla güveniyor. Tarım endüstrisi, verimliliği artırmak ve mahsul verimini güvence altına almak için teknolojiyi benimserken, çoğunlukla makine, böcek ilacı ve gübre geliştirmek için kullanılıyor. Geçen yüzyılda gördüğümüz mahsul üretimindeki artışın çoğu, daha büyük arazi alanlarının kullanılmasından kaynaklanıyor.
Toprak ve su faktörleri yoğun bir rekabet alanı oldukça; tarım, hızlı kentleşmenin ve artan nüfus artışının ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik ihtiyaçları karşılamak için mahsul verimini önemli ölçüde artırmak ve farklı tepki vermek zorunda kalacaktır.
Robotik Sulama Kompleksleri Su Kullanımı, Gıda Güvenliği ve İklim Değişikliği Sorunlarını Nasıl Ele Alabilir?
Tarım sektörünün sürdürülebilir olacak şekilde gelişmesini sağlamak için, verilerin daha verimli bir şekilde tahsis edilirken mahsul hacmini ve kalitesini artırmak için kullanıldığı hassas tarımı geliştirmek için Yapay Zeka (AI) ve Nesnelerin İnternetinden (IoT) yararlanılmalıdır. Tarım sektörü, su kullanımını azaltırken dünyanın artan nüfusunu beslemek için yeterli gıda üretmenin iç içe geçmiş zorluklarıyla karşı karşıyadır.
Son yıllarda, AI ve IoT’deki yenilikler, çiftçilerin daha iklim dostu olmalarına, süreçlerinin enerji verimliliğini iyileştirmelerine, daha iyi mahsul verimi üretmelerine ve iklim değişikliğinin etkisini hafifletmelerine yardımcı olmak için geniş çapta benimsendi. Robotik sulama, dünya çapında çiftçiler tarafından halihazırda uygulanmakta olan bir tekniktir.
Veriler şimdiden yapay zeka tabanlı çözümlerin mahsul çıktısının kalitesini ve miktarını artırabileceğini gösterdi ve 2050 yılına kadar ortalama bir çiftliğin her gün 4,1 milyon veri noktası üreteceği tahmin ediliyor. Robotik sulama çözümleri, çiftçilerin ekinlerini sulama şekillerinde devrim yaratacak şekilde konumlandırılan “CASCADE” gibi yeniliklerle muhtemelen bu teknolojinin temel taşı olacaktır.
Çiftçiler, mevcut sulama sistemlerinin tepkisiz olması ve aşırı sulamaya yol açması nedeniyle sınırlı imkanlar sağladıklarının farkındalar. IPCC, yakın tarihli raporlarında, küresel ısınmayı 2°C yerine 1,5°C’lik bir artışla sınırlama hedefine ulaşmanın tarım endüstrisinde birçok uyarlama gerektireceğini vurgulamaktadır. Sürdürülebilir su yönetiminin bu önlemlerden biri olması tavsiye edilmektedir.
CASCADE, mevcut sulama sistemlerinin sınırlamalarını ele alan bir sistemdir. Sulama seviyelerinin herhangi bir zamanda mahsullerin özel ihtiyaçlarına göre ayarlandığı hassas tarım yapmak için Yapay Zeka ve Nesnelerin İnternetini kullanımını amaçlamaktadır. CASCADE, tarlanın farklı alanlarındaki toprak nem seviyesine ilişkin sensörler tarafından toplanan verilere yanıt olarak sulama oranını gerçek zamanlı olarak değiştirmek için geliştirilmiş akıllı bir sulama sistemidir. Son araştırmalar, CASCADE’in sulama için su kullanımını %7 oranında azaltabileceğini göstermiştir.
Robotik Sulamanın Geleceği
Bir bütün olarak tarım IoT pazarının 2021’de 11,4 milyar dolardan 2026’ya kadar 18,1 milyar dolara çıkması bekleniyor. İklim değişikliği sorunları ve yaklaşmakta olan gıda kriziyle mücadelede hayati rolleri nedeniyle robot sulama çözümlerinin muhtemelen bu pazarın hayati bir parçası olacak. IPCC’nin iklim değişikliğini azaltmak için tarım endüstrisinde uyarlamalara ihtiyaç olduğunu vurgulayan yeni raporuyla robotik sulama, bu hedefe ulaşmaya yardımcı olan birçok yeni araçtan biri olabilir.